核磁共振氢谱龚树林.ppt

,(1H Nuclear Magnetic Resonance Spectra,1H NMR),核磁共振氢谱,第一节 核磁共振基本原理,核自旋,核磁矩,核磁共振,核弛豫,一、核自旋和核磁矩,原子核是带正电的微粒（由质子+中子组成），大多数原子核都具有自旋现象。,核的自旋现象，用自旋量子数I表示，I值与原子核的质量A和核电荷数（质子数或原子序数）Z有关。,I=1/2:1H1 13C6 15N7 19F9 31P15 57Fe26 77Se34 195Pt78 199Hg80,I=3/2:7Li3 9Be4 11B5 23Na11 33S16 39K19 63Cu29 65Cu29 35Cl17 37Cl17 79Br35 81Br35.,I=5/2:17O8 25Mg12 27Al13 55Mn25 67Zn30,I=1:2H1 6Li3 14N7 I=2:58Co27 I=3:10B5,I=0:12C6 16O8 32S16,I0的原子核都具有自旋现象产生磁矩（），与自旋角动量P有关。,I值不同，原子核表面电荷分布情况不同.,电荷均匀分布于原子核表面（I=,eQ=0）的核，核磁共振的谱线窄，有利于核磁共振检测。,电荷非均匀分布于原子核表面（I,eQ 0）的核，都具有特有的弛豫机制（Relaxation）,导致核磁共振的谱线加宽，不利于核磁共振检测。,二、核磁共振,磁矩的取向 I 0的自旋核，具有一定的角动量P,(P=),核自旋产生磁矩(=P)。自旋核的取向，即磁矩 的取向。无外磁场（B0）时，磁矩 的取向是任意的。,在B0中：,量子力学选律可知，只有m=1的跃迁，才是允许跃迁，所以相邻两能级之间的能量差：,磁诱导产生自旋核的能级裂分,核磁共振,若在垂直于B0的方向加射频场B1，其频率为1，当1=时，核就会吸收能量，由低能态（+1/2）跃迁至高能态（-1/2），核发生能级跃迁，这种现象称核磁共振。,连续波谱,共振吸收频率,例如 对于1H B0=1.41TG=60MHz,B0=2.35TG=100MHz,B0一定时，不同的核，g 不同，不同。,产生NMR条件,（1）I 0的自旋核（2）外磁场B0（3）与B0相互垂直的射频场B1，且 1=,自旋核在B0场中的进动,I 0的自旋核,绕自旋轴旋转(自旋轴的方向与 一致)，自旋轴又与B0场保持一角，绕B0场进动（Precess）,或称Larmor进动。这是由于B0对 有一个扭力，与B0平行，旋转又产生离心力，平衡时保持不变。,（经典力学分析，自旋核在B0中就象一个旋转的陀螺在地心场中。）,进动的频率,核磁共振,若在垂直于B0的方向加射频场B1，其频率为1，在B1的作用下，会产生一个与自旋核旋进方向相同的回旋频率1,当1=0时，核就会吸收能量，由低能态（+1/2）跃迁至高能态（-1/2），这种现象称核磁共振。,产生NMR条件,（1）I 0的自旋核（2）外磁场B0（3）与B0相互垂直的射频场B1，且 1=0,PFT-NMR,脉冲傅立叶变换NMR,=1 tp 脉冲过程的瞬间磁化矢量 MY=M0 sin1 tp 常规记谱900脉冲,M0 正好从Z轴转向xy平 面,接收到的FID信号最大.MY 在xy平面上的衰减(T2过程),Free Induction Decay,FID,脉冲傅立叶变换NMR,FID ADC F(t)DAC F()Fourier Transform:F(t)F(),CH3COCH2CH3的FID和1HNMR谱如下,提高信噪比扫描1次,2-丁酮的H-1 NMR,扫描16次,扫描80次,氘锁和溶剂 氘锁 溶剂 氘代溶剂，注意溶剂的化学位移和峰形CDCl3 CD3CN CD3COCD3 CD3SOCD3 CD3OD 7.26(一)1.93(五)2.04(五)2.49(五)76.9(t)1.3(七)29.8(七)39.7(七)49.0(七)118.2(s)206.5(s),核弛豫,在电磁波的作用下，当h对应于分子中某种能级（分子振动能级、转动能级、电子能级、核能级等）的能量差E时，分子可以吸收能量，由低能态跃迁到高能态。在电磁波的作用下，激发态的分子可以放出能量回到低能态，重建Boltzmann分布。,只有当激发和辐射的几率相等时，才能维持Boltzmann分布，可以连续观测到光谱信号。自发辐射的几率 E，E越大，自发辐射的几率就越大。,分子中，电子能级、振动能级跃迁，E 较大，可以有效的自发辐射；核自旋能级E小（位于射频区），自发辐射几率几乎为0。,N-/N+=1-E/KT=1(h/2)B0/KT,根据Boltzmann分布，对于1H,低能态的核比高能态的核高约百万分之十。对于其它的核，值小，差值更小。,在NMR中，必须有一个过程：来维持Boltzmann分布。否则饱和现象容易发生，即使满足以上核磁共振的三个条件，也无法观测到NMR信号。,这个过程称之弛豫过程(Relaxation),即高能态的核以非辐射的形式放出能量回到低能态重建Boltzmann分布。,两种弛豫过程：,第二节 化学位移,电子屏蔽效应,核磁共振氢谱图示,化学位移,一、电子屏蔽效应,=B0,带正电原子核的核外电子在与外磁场垂直的平面上绕核旋转的同时，会产生与外磁场方向相反的感生磁场。,感生磁场的大小用B0表示。为屏蔽常数，与核外电子云的密度有关。,核实际感受到的磁场强度（有效磁场Beff）,核的共振频率为：,=B0(1-),例如 CH3-O CH3-Si,抗磁屏蔽(diamagnetic shielding,dai),原子核的屏蔽,是核外围电子(原子本身的电子和其它原子的电子)对核产生屏蔽的总和.表达式如下：N=N dia+N para+N n+N med,顺磁屏蔽（paramagnetic shielding,para）相邻核的各项异性介质等的影响,抗磁屏蔽(dai),在B0的诱导下，核外电子环流产生的与B0场方向相反的感生磁场，N dai随核外电子云密度的增加而增加。,N n:N邻-邻近原子或基团电子环流各向异性(离域化，又称N 离域)对核的屏蔽,与基团的种类及空间位置有关.,各向异性(N n),溶剂、浓度、pH值的影响,苯的溶剂效应:苯对二甲基甲酰胺1H-NMR谱的影响,溶剂、浓度、pH值的影响,二、化学位移,=B0(1-),CH3CH2OHB0=1.4TG,=（CH2）（CH3）=148 73.2=74.7HzB0=2.3TG,=(CH2)(CH3）=247 122=125Hz,B0,相同的核,DSS,CH3CH2OH:,(CH2)=148Hz/60MHz106=247Hz/100MHz106=2.47(ppm),(CH3)=73.2Hz/60MHz106=122Hz/100MHz106=1.22(ppm),三、核磁共振谱图示,邻苯二甲酸二乙酯的质子宽带去偶谱、质子偶合谱及部分扩展谱(300MHz),第三节 影响化学位移的因素,诱导效应,化学键的各向异性,共轭效应,浓度、温度、溶剂对值的影响,(电负性取代基的影响),一、诱导效应,CH3CH2CH2X,0.93 1.53 3.49 OH1.06 1.81 3.47 Cl,二、化学键的各向异性,各向异性 氢核与某功能基空间位置不同，导致其化学位移不同。,化学键的各向异性 因化学键的键型不同，导致与其相连的氢核的化学位移不同。,例如：CH3CH3 CH2=CH2 HCCH(ppm):0.86 5.25 1.80,sp,sp2,sp3,三、共轭效应,四、Van der Waals效应,五、浓度、温度、溶剂对值的影响,浓度对值的影响,(CH3CH2OH/CCl4:a,10%;b,5%;c,0.5%),溶剂对值的影响：,苯的溶剂效应:苯对二甲基甲酰胺1H-NMR谱的影响,质子 多重性 CDCl3（CD3)2CO（CD3)2SO C6H6,水 s 1.56 2.84 3.33 0.40 丙酮 CH3 s 2.17 2.09 2.09 1.55乙醚 CH3 t 1.21 1.11 1.09 1.11,温度对值的影响,C6D11H 的低温1H-NMR谱,六、各类质子的化学位移及经验计算,经 验 计 算,烷烃Shoolery经验计算：-CH=0.23+CiX-CH2CH2-Y:(X-CH2)=x+y 1.33(Y-CH2)=y+x 1.33,烯烃=C-H=5.25+Z同+Z顺+Z反,芳氢,苯氢=7.27-S,活泼氢 ROH ArOH COOH C=C(OH)CHO RNH2 ArNH2 RCONH2 ArCONH2 RSH,氘代溶剂的干扰峰,第四节 自旋偶合与裂分,Spin-Spin Coupling and Splitting,自旋-自旋偶合 自旋核与自旋核之间的相互作用（干扰）偶合的结果 造成谱线增多，称之裂分偶合的程度 用偶合常数（J）表示，单位:Hz,自旋-自旋偶合机理,（n+1）规律,核的等价性,一、自旋-自旋偶合机理,由自旋核在B0中产生的局部磁场分析,例如 Cl2CH-CH2Cl,CH3CH2-,由自旋核在B0中能级的改变分析（接触机理）,根据Pauli原理和Hund规则，每个成键轨道最多只能容纳2个电子且自旋方向相反；同一成键原子的电子自旋方向平行；,电子自旋方向与核自旋方向相同，核自旋能级升高，电子自旋方向与核自旋方向相反，核自旋能级降低。,对于Hb核，考虑Ha核对其影响时：,E1 E E2 E1=h(b J/2)=h1 E2=h(b+J/2)=h2E2 E1=h(2 1)=h=J(Hz),二、（n+1）规律,某组环境相同的氢核，与n个环境相同的氢核（或I=1/2的核）偶合，则被裂分为(n+1)条峰。,例如 乙醇(普通),裂分峰的相对强度比近似为（a+b）n展开式的系数比,(n+1)规律的近似处理,运用范围：/J 6向心规则：相互偶合的峰，内侧高，外侧低。化学位移值(ppm)：中心与重心之间。偶合常数值(J Hz)：相邻两裂分峰之间的距离,某组环境相同的氢核，分别与n个和m个环境不同的氢核（或I=1/2的核）偶合,则被裂分为(n+1)(m+1)条峰（实际谱图可能出现谱峰部分重叠，小于计算值）。,例如 高纯乙醇：,J(OH-CH)J CH2-CH3,CH2共振吸收的扩展图,积分面积比：1：3：5：7：7：5：3：1,所有氢谱信号可分为单重峰s(缩写自singlet)与多重峰多重峰又进一步划分为有规则多重峰与不规则多重峰m有规则多重峰更进一步划分为有规则简单多重峰(simple multiplet）与有规则组合多重峰(compound peak)不规则多重峰m也更进一步划分为简单不规则多重峰(例如AB峰)与复杂不规则多重峰【多为复杂二级裂分信号(second-order splitting pattern)】,有规则简单多重峰doublet(d)、triplet(t)、quartet(q)、quintet(quint)、sextet(sext)、heptet(hept)及其组合峰(compound peak)dd、dt、dq、ddd、dddd、tt、tq等虽然在图谱上也占有一定的值宽度，但它们的特征值是按一级裂分信号(first-order splitting pattern)准确可测的点值(即中点值)，且不随仪器频率等测定条件的改变而改变，因此它们的化学位移值数据就应表达为确切的点值而不是没有必要也不准确的区间值。,虽然没有把上述有规则多重峰d、t、q、dd等的化学位移H值数据表为区间值，而是多个点值，即每种信号尖峰数个点值，仍然是错误的。例如3.887,3.873(d,J5.6 Hz,2H,OCH2),3.915,3.898(d,J6.8 Hz,2H,OCH2),4.035,4.019,4.002(t,J6.8 Hz,2H,OCH2),0.900,0.884,0.866(t,J6.8 Hz,3H,CH3).,随着核磁共振仪的不断改善提升，化学位移值的测量精度越来越高，H精确到小数点后两位已根本没有问题。国际惯例也是将1H NMR 值报道到小数点后两位。,由于复杂不规则多重峰m出现在值的一定范围内，而且其宽度会随着测定条件的改变而改变，所以在某一特定条件下测得的杂乱无章m峰值就很有必要准确而真实地表达为一个区间值例如3.23-3.55(m,2H)，而不是一个居中的点值3.39(m,2H)。,不规则复杂多重峰m仅指一堆杂乱无章的能量吸收,在谱图上往往无法准确地读出任何偶合常数J值，故1H NMR数据不得为m峰报道所谓J值。,J值的个数与峰型有关。除d、t、q、quint、sext、hept等简单有规则多重峰均只具有单个J值外，dd、dt、dq、ddd、ddt、dddd等有规则组合多重峰将分别具有不等值的2、2、2、3、3、4个J值，不得少报。组合峰dd、dt、dq、tt、ddd、dddd等所带的多个J值中不得互相等值，否则峰型就应简化:dd峰的两J值相等，该dd峰应简化为t；dt峰的两J值相等，则应简化为q峰；ddd的三个J值中有两个相等，则应简化为dt峰，依此类推，同时相等的两个J值只保留一个。,氢谱积分值除了用于测定反应转化率、产率、ee值或de值等外，最重要的作用仍是通过测定各种氢核的相对数量来决定未知化合物的组成进而结构，也是一个很有必要规范化报道的重要参数。虽然归属(assignment)不是必须报道的，但若报道，则必须与积分值相匹配。,下面给出一个氢谱数据规范化表达的简单范例：1H NMR(600 MHz,DMSO-d6):7.17-7.53(m,4H,PyH),7.10(dd,J=3,1 Hz,2H,m-PhH),6.81(t,J=3 Hz,1H,p-PhH),4.92(d,J11 Hz,1H,CHHOC*),4.83(d,J11 Hz,1H,CHHOC*),2.18(s,6H,2CH3),例：分子式C4H8Br2，1HNMR谱(a,b)如下，推导其结构,Meso-CH3CHBrCHBrCH3,例：分子式C8H12O4，1HNMR谱如下，推导其结构,三、核的等价性,化学等价（Chemical equivalence）,化学等价与否，是决定NMR谱图复杂程度的重要因素。在分子中，若通过快速旋转或某种对称操作，一些核可以互换（Interchange）,则这些核称之化学等价核。,键的快速旋转导致的化学等价：,CH3-CH2-O-，X-CH2CH2-Y,对称性导致的化学等价：,通过对称轴旋转而互换的质子称之等位（Homotopic or Identical）质子，无论是非手性还是手性环境。,分子中无对称轴，但与其他对称因素相关的质子称之对映异位(Enantiotopic)质子。例如,分子中不能通过对称操作进行互换的质子称之非对映异位(Diastereotopic)，无论是在有手性中心的分子还是无手性中心的分子中。,例如,磁等价,分子中某组核化学环境相同，对组外任一核的偶合相等，只表现出一种偶合常数，则这组核称为磁等价核。,磁全同的核,既化学等价又磁等价的核。,例如：化学等价，磁等价(键的快速旋转导致),化学等价，磁不等价,Ha Hb a a,b b a a,b b,化学不等价，磁不等价:,a b c,a ab bc，a a b b,第五节 常见的自旋系统,核磁共振氢谱谱图的分类(一级谱图 二级谱图)自旋系统的分类与命名常见的自旋系统,一、核磁共振氢铺谱图的分类,一级谱图 裂分峰数目符合（n+1）或(2nI+1)规律。裂分峰强度符合二项展开式的系数。裂距等于偶合常数。,二级谱图 一级谱的特征在二级谱中不表现出来。,二、自旋系统的分类与命名,自旋系统：相互偶合的核构成一自系统，不与系统外的核偶合。,一个分子可由一个或一个以上的自旋系统组成。,如 C6H5CH2CH2OCOCH=CH2 由三个自旋系统组成,自旋系统的分类,二旋系统 C=CH2,X-CH=CH-Y,C*-CH2-等。三旋系统 X-CH=CH2,-CH2-CH,三取代苯，二取代吡啶等。四旋系统 X-CH2-CH2-Y，二取代苯，一取代吡啶等。五旋系统 CH3-CH2-X,一取代苯等。,自旋系统的命名,AX系统,AMX系统,AX2系统,A2X2系统AB系统,AB2系统,ABX系统,ABC系统A2B2系统,AABB系统,AABBC系统,A与B，A与B与C 化学不等价，磁不等价，/J 值较小。,A与X，A与M与X 化学不等价，磁不等价，/J 值较大。,A与A 化学等价，磁不等价。A2或X2 表示各自为两个磁全同的核。,三、二旋系统,AX,AB,A2（C=CH2,X-CH=CH-Y,C*-CH2-等）,AB 系统,例：2，3-二甲氧基-硝基苯乙烯的1HNMR(100MHz)如下,v1 828Hz,v2 813Hz,v3 782,v4 767Hz，确定双键上取代基的位置，计算准确的化学位移值。,四、三旋系统,A3 AX2 AB2 AMX ABX ABC系统(X-CH=CH2,-CH2-CH,三取代苯，二取代吡啶等),A3 系统：A3(s 3H)，CH3O-,CH3CO-,CH3-Ar,AX2 系统：A(t 1H)X2(d 2H),例 CHCl2CH2Cl的1HNMR谱如下，AX2系统,AB2 系统,AB2系统比较复杂，最多时出现9条峰，其中A 4条峰,1H；B 4条峰，2H；1条综合峰。,常见的AB2系统如下,（注意：虽结构不对称，但值相近）,随着vAB/J 值的降低，二者化学位移接近，综合峰强度增大。,AB2系统的化学位移和偶合常数由下式求出：,vA=v3 vB=(v5+v7)JAB=1-4+6-8,例：2，6-二甲基吡啶的1HNMR谱(60MHz)如下:v1 v8 依次为456，449.5，447，440.5，421.5，420.5，414，412.5Hz,由上式计算得 A=7.45ppm,B=6.96ppm,JAB=7.8Hz,AMX 系统：,AMX系统，12条峰 A(dd 1H JAM JAX)M(dd 1H JAM JMX)X(dd 1H JAX JMX),在A，M，X各4条谱线中，1-2=3-4等于一种偶合常数，1-3=2-4等于另一种偶合常数，化学位移值约等于4条谱线的中心。,例：C8H8O的1HNMR谱如下,推导其结构并解释谱图。,7.15,3.69,2.96,2.61ppm J 5.5Hz,4.1Hz,2.5Hz,例：解释-呋喃甲酸甲酯的1HNMR谱.,JAM=3.5,JMX=1.8,JAX=1Hz,ABX 系统：,常见的二级谱。,ABX系统最多出现14条峰，AB 8条峰，X 4条峰，两条综合峰。,AB部分的8条峰相互交错，不易归属，裂距不等于偶合常数。,vAB/J 值不是太小时，可近似作为一级谱处理。AB四重峰进一步被X裂分为8条峰。,根据峰形的相对强度和4个相等的裂距，找出两个AB四重峰，如 1，3，5，7和2，4，6，8峰。,JAB 1-3=5-7=2-4=6-8JAX 1-2=3-4JBX 5-6=7-8,若vAB/J 值太小，需进行较复杂的计算。,ABC,随着vAB/J 值的降低，AMXABX ABC,ABC系统更加复杂，最多出现15条峰，峰的相对强度差别大，且相互交错，难以解析 提高仪器的磁场强度，vAB/J 值增大，使二级谱转化为一级谱 ABC ABX AMX,例如：60兆赫兹的谱图中属于ABC系统，但 220兆赫兹的谱图可用AMX系统处理,五、四旋系统,4个质子间的相互偶合,常见的有 AX3 A2X2 A2B2 AABB,AX3 A2X2 一级谱 A2B2,AABB二级谱,例如：CH3CHO,CH3CHX-,-OCH2CH2CO-等 一级谱处理。,A2B2系统,A2B2系统理论上18条峰，常见14条峰，A、B各自为7条峰，峰形对称。vA=v5，v B=v5，JAB=1/21-6,例如：-氯乙醇,AABB系统:,理论上出现28条峰，AA，BB各自14条峰。,例如：,邻二氯苯的谱图如下：,P-CH3OC6H4CH2Cl 芳氢核磁共振吸收的展开图,Jo 两主峰间的距离,8Hz Jm 两侧峰间的距离的1/2，2Hz.AA,BB近似估计或经验计算。,第六节 偶合常数与分子结构的关系,偶合常数与分子结构的关系,质子与质子(1H，1H)之间的偶合。,其他核(19F,31P,13C,2H,14N)与质子之间的偶合。,质子与质子(1H，1H)之间的偶合,通过两个键之间的偶合-同碳质子间的偶合,通过三个键之间的偶合-邻碳质子间的偶合,大于三键之间的偶合-远程偶合,一、同碳质子间的偶合（2J 或J同）,HaCHb,用2J 或J同表示。变化范围大。例如,影响2J 的因素,邻位键的影响,键角（）的影响：角增大，2J 减小,取代基电负性的影响：,取代基电负性增大，2J 值增大。,2J 应用实例,例1 解释2-甲基-4-氧杂环戊酮衍生物的1HNMR谱,A,A计算机模拟的1HNMR谱,5.0 4.6 4.2 3.8 3.4 3.0 2.6 2.2 1.8 1.4 1.0ppm,化合物B 3-甲基-4氧杂环戊酮的1HNMR谱,计算机模拟化合物B的1HNMR谱,二、邻碳质子间的偶合,HaCCHb,用3J 或J邻表示,饱和型化合物,3J 与两面夹角的关系,Karplus方程:,3J=J 0 cos2 0.28(0o 90o)3J=J 180 cos2 0.28(90o 180o)(J 0 8 9Hz,J 180 11 12Hz),例如 乙醇,=60o Jab=2 4Hz，=90o Jab=0Hz=120o Jab=3Hz，=180o Jab=11 12Hz快速旋转的键，3J 6 8Hz(为60o，180o的平均值),环己烷:,2Jae=2Jae 12Hz 3Jaa（180o）812Hz，10 Hz 3Jae（60o）或 3Jea 26Hz，3Jee 25Hz 4 Hz,饱和型3J 的应用,用于赤式和苏式构型的确定,赤式构型的稳定构像以(I)为主，3Jab 12Hz。若有分子内氢键存在时，以形成内氢键的稳定构像为主。,赤式的Newman投影,苏式构型的稳定构像以(III)为主，3Jab 2 4Hz。若有分子内氢键存在时，以形成内氢键的稳定构像为主。,苏式的Newman投影,麻黄碱（赤式构型）的稳定构像,伪麻黄（苏式构型）的稳定构像,3Jef=4Hz,分子内氢键，赤式构像，麻黄碱,3Jef=10Hz,分子内氢键,苏式构像,伪麻黄碱,用于确定六元环中CH3为a或e键（实测17Hz）,用于判断烯烃取代基的位置,烯 烃,例：C10H10O的1HNMR谱如下，推导其结构,例：C5H8O2的1HNMR谱如下,推导其结构,ppm:1.16(t 3H),2.36(q 2H),4.47(dd 1H),4.77(dd 1H),7.24(dd 1H),Jo 6 8Hz J2,3=J5,6 3J2,5 3J2,5 3J2,5 Jm 1 2Hz 5Hz 1.5Hz 2.1Hz 2.8HzJp 01Hz J3,4=J4,5 8Hz,芳环及杂芳环上芳氢的偶合,例：C11H12O5的1HNMR谱如下，推导其结构,C11H12O5的1HNMR谱的部分展开图,三、远程偶合,芳环体系 苯的衍生物 Jm=4J 2Hz,Jp=5J 01Hz 吡啶衍生物 J2,4 J3,5 J4,6=4J 2Hz J2.5 J3,6=5J 01Hz 呋喃，吡咯类衍生物 4J=J2,4=J3,5 12Hz,大于叁键的偶合称之远程偶合。远程偶合(4J,5J)的偶合常数一般较小，在0 2Hz 范围。,烯丙基体系,高丙烯体系,跨四个单键的折线型体系(W型),跨五个单键的折线型体系,其它体系的远程偶合,例：C5H8O2两种异构体的 1HNMR谱如下，确定其结构 A 图,A展开图,B 图,a 1.87 d 3Hb 3.71 s 3Hc 5.83 m 1Hd 7.03 m 1H,B展开图,四、其它核对1H的偶合,13C-1H 19F-1H 31P-1H 2H(D)-1H 14N-1H,I=1/2,符合(n+1)规律。1JC-H 2JC-C-H 3JC-C-C-H；变化范围大，在13CNMR谱中讨论。13C 的天然丰度 1.1%，如 CHCl3 98.9%12CHCl3，1.1%13CHCl3,13C-1H,CHCl3 的1HNMR谱如下,19F-1H,I=1/2,符合(n+1)规律。2JF-C-H 3J F-C-C-H 4JFC-C-C-H 变化范围大.在1HNMR谱中，表现出19F对1H的偶合裂分;在19FNMR谱中，同样表现出1H对19F的偶合裂分。2JF-C-H 4590Hz 3J F-C-C-H 045Hz4JFC-C-C-H 09Hz,2J=54Hz,3J=5Hz,14Hz,4J=1.5Hz,31P-1H,I=1/2,符合(n+1)规律。1JP-H 2J P-C-H 3JPC-C-H 3JPO-C-H；变化范围大。在1HNMR谱中，表现出31P对1H的偶合裂分;在31PNMR谱中，同样表现出1H对31P的偶合裂分。,1JP-H P-H 180200Hz；(CH3CH2O)2PH=O 6.3Hz2J P-C-H 240Hz CH3P(CH3CH2)3P CH2=CHP2JP-C-H 2.7Hz 13.7Hz 1040Hz(CH3CH2)3P=O(CH3CH2O)3P=O CH2=CHP3JPCC-H 11.6Hz 3JPOC-H 8.4Hz 3Jcis 3060Hz 3Jtrans 1030Hz,例：解释下列谱图（2JP-C-H 23Hz；3JPO-C-H 7Hz）,I=1,符合(2n+1)规律 常见氘代试剂中氘对残存氢的偶合 2JD-C-H 1HzCD3CN 2.0 五重峰CD3COCD3 2.1 五重峰CD3SOCD3 2.5 五重峰,2H(D)-1H,五重峰的强度比为1：2：3：2：1,14N-1H,I=1,符合(2n+1)规律。14N对1H的偶合一般不表现，但在酸性介质中，可能表现出来。,如 CH3NH3+Cl-1JN-H 54Hz,峰强度比为1:1:1，2JN-C-H 7.4Hz,P-CH3OC6H4CH2Cl 芳氢核磁共振吸收的展开图,Jo 两主峰间的距离,8Hz Jm 两侧峰间的距离的1/2，2Hz.AA,BB近似估计或经验计算。,第七节 简化1H-NMR谱的实验方法,使用高频（或高场）谱仪,丙烯腈 60 MHz的谱图中属于ABC系统，220 MHz的谱图可用AMX系统处理,重氢交换法,D2O 交换:-OH,-NH2,-COOH,-SH,NaOD交换:,例如：,溶剂效应,苯的溶剂效应,位移试剂,-NH2-OH C=O-OR-COOR-CN,双照射去偶,Spin decoupling 1H1H,1H13CNOE:Nuclear Overhauser Effect,化合物（A）的核磁共振氢谱（部分）如下，根据双照射去偶谱，确定其归属。,第八节 核磁共振氢谱解析及应用,1HNMR谱解析一般程序1HNMR谱解析实例,例1.分子式C5H3Cl2N,核磁共振氢谱如下，推导其结构。(8.0Hz,5.5Hz,1.5Hz),例2：C10H12O的核磁共振氢谱如下，推导其结构。,1H-NMR谱图检索,1H-NMR谱的应用,